可控串补技术助推坚强智能电网建设

     初夏的齐齐哈尔，东北电网500千伏冯屯变电站周围一片碧绿，9米高的巨大串补平台格外显眼。很少有人知道，这套可控串补装置创造了4个世界第一：可控串补度最高、可控容量最大、额定提升系数最大、阀额定电压最高。它标志着我国自主研发的可控串补技术后来居上，达到世界领先水平。

　　五年艰辛打造国际领先

　　可控串补技术，是灵活交流输电技术中较为成熟的技术之一，在智能电网中有广泛用途。过去，可控串补技术只为瑞典、德国、美国三国掌握。国外各大公司均对核心技术严加保密。同时，这些公司也把工程报价定为成本的十几倍。

　　不掌握核心技术，将永远受制于人。为了摆脱这种困境，从上世纪90年代开始，中国电力科学研究院组织了由中国科学院院士周孝信等3名院士领衔，数十名技术人员参与的研发团队，自主研发和设计可控串补技术及装置。

　　从空白起步，艰辛可想而知。项目组成员通常每天都要工作到晚上10点。“日以继夜”成了工作常态。2002年，可控串补的最核心技术——可控串联补偿晶闸管的电子触发系统的研制正式启动。

　　可控串联补偿晶闸管阀一般位于高电位，对地绝缘电压等级均在220千伏或500千伏，因此与传统控制对象相比，必须解决电子触发系统的能源问题、抗干扰设计问题、与地面设备间的通信问题、触发与实时检测的控制策略等一系列技术难题。因此，这套系统的总体设计方案就前前后后改了十几次。每个设计方案中的关键点，也都经历了反复细致的设计、制作、实验。

　　“可控串补从理论到工程实施，前后历时5年。”这种“可控串联补偿晶闸管的电子触发系统”的第一发明人、中国电科院中电普瑞公司标准化技术部经理任孟干说。他回忆称，当时光是为了解决高电位提取能量的问题，科研人员就进行了几十种尝试。最后采用的电压电流混合取能技术，可以在60安～80千安的电流范围、80伏特～6500伏特的电压范围内可靠工作，实现电压取能和电流取能的无缝切换，至今仍属国际领先。

　　5年的艰辛工作，换来了巨大的成功。由中国电科院研制的“可控串联补偿晶闸管的电子触发系统”，有着电压电流混合取能技术、自纠错的逻辑回路、后备触发功能等国际领先的创新点，使这套系统较之国外同类产品，拓展了可控串补装置的有效工作范围，取能方式更灵活可靠，抗干扰措施更全面，具有独特的自纠错功能，有效提高了工作的安全性和可靠性，保证了可控串补系统在输电线路中的安全可靠运行和输电能力最大限度的提高。

　　中国电机工程学会对其鉴定后认为，这套系统达到国际领先水平。2009年2月，该项目获得国家专利授权。

　　助力坚强智能电网建设

　　以国产可控串联补偿晶闸管的电子触发系统为核心的科技自主创新产品可控串补技术，把我国的电力电子行业引领到国际先进水平。而国产化可控串补装置，不仅使得国外厂商的报价下降近一半，也有力地占有了国内市场份额。

　　2004年，我国首套国产化可控串补工程、世界第一个固定及可控混合型串补工程——甘肃碧成220千伏可控串补装置顺利投运，我国成为世界上第4个掌握此项技术的国家。

　　3年后，被中国电机工程学会称为当时“世界上可控串补度最高、串补容量最大、额定提升系数最大、阀额定电压最高、运行环境最复杂、设计难度最大”的国产化超高压可控串补工程——伊（敏电厂）冯（屯）500千伏可控串补装置成功投运。

　　这两项工程在建设之初，就为国家节省基建投资约4亿元，减少输电走廊面积约2100多公顷，后者少砍伐大兴安岭原始森林约750公顷，有效保护了宝贵的生态资源，其环保效益难以估量。

　　目前，已投运的国产可控串补装置保持良好的运行状况，其稳定性超过了国外公司在我国投运的同类设备。据测算，碧成220千伏可控串补装置投运后，当年新增产值1.2亿元，500千伏伊冯可控串联电容补偿装置投运后，仅2007年就因提高输电能力而新增产值4.4亿元。至今，这两套可控串补装置已累计新增效益近30亿元。

　　突出的业绩带来了数不胜数的各类奖项。2006年，该技术荣获国家电网公司科技进步奖一等奖、中国电机工程学会颁发的中国电力科学技术奖一等奖；2007年，获得中央企业青年创新奖金奖；2008年，获得国家科学技术进步奖一等奖，中国电力科学技术奖一等奖。在今年2月举行的第十一届中国专利奖颁奖仪式上，荣获专利金奖。

　　如今，适应我国经济社会发展的大电网互联、特高压建设、坚强智能电网建设、可再生能源和新能源接入等，对能源输送、电网稳定性提出了新的要求。以国产可控串联补偿晶闸管的电子触发系统为核心的可控串补技术，将凭借其卓越性能，为支撑坚强智能电网建设和我国低碳经济发展，提供新的动力。